WO2021117570A1 - センサ装置 - Google Patents
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- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/101—Scanning systems with both horizontal and vertical deflecting means, e.g. raster or XY scanners
Definitions
- the present invention relates to a sensor device.
- an optical device having a movable reflecting unit such as a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) mirror (for example, LiDAR (Light Detection And Ringing) or RADAR (Radio Detection And Ranking)) has been developed.
- the movable reflector of the optical device scans an object located outside the optical device by an electromagnetic wave such as infrared rays.
- the optical device may be housed in a housing.
- the optical device of Patent Document 1 has a light emitting unit, a scanning unit, and a light receiving unit. These light emitting parts, scanning parts, and light receiving parts are housed in a housing.
- the optical device when the optical device is housed in the housing as described in Patent Document 1, it is desirable that the optical device is easily housed in the housing.
- the problem to be solved by the present invention is to simplify the accommodation of the optical device in the housing.
- a first portion including a first surface, a first side surface that is oriented laterally with respect to the direction in which the first surface is directed and is provided with a window portion, and the first surface are directed.
- a housing having a second portion including a second surface directed to the opposite side of the direction.
- An optical device housed in the housing, attached to the first portion of the housing, and scanning an object with electromagnetic waves transmitted through the window. With The first portion and the second portion of the housing are relative to the first surface or the second surface of the housing as they move from the first side surface side to the opposite side of the first side surface side.
- a sensor device that can be separated obliquely from the second surface side of the housing toward the first surface side of the housing.
- FIG. 6 is a diagram in which the optical device, the power supply unit of the electronic device, and the control wiring are removed from FIG. It is a figure for demonstrating an example of the operation of the optical apparatus housed in the housing described with reference to FIGS. 1 to 7. It is a figure which shows the modification of FIG.
- FIG. 1 is a perspective view from above and behind the sensor device 10 according to the embodiment.
- FIG. 2 is a perspective view from the front of the sensor device 10 shown in FIG.
- FIG. 3 is a bottom view of the sensor device 10 shown in FIG.
- FIG. 4 is a rear view of the sensor device 10 shown in FIG.
- FIG. 5 is an exploded perspective view of the sensor device 10 shown in FIG.
- FIG. 6 is a diagram in which the second portion 120 of the housing 100 and the control unit 320 of the electronic device 300 are removed from FIG.
- FIG. 7 is a diagram in which the optical device 200, the power supply unit 310 of the electronic device 300, and the control wiring 326 are removed from FIG.
- the first direction X is the front-back direction of the sensor device 10.
- the positive direction of the first direction X (the direction indicated by the arrow indicating the first direction X) is the front direction of the sensor device 10.
- the negative direction of the first direction X (the direction opposite to the direction indicated by the arrow indicating the first direction X) is the rear direction of the sensor device 10.
- the second direction Y intersects the first direction X, and is specifically orthogonal to each other.
- the second direction Y is the left-right direction of the sensor device 10.
- the positive direction of the second direction Y (the direction indicated by the arrow indicating the second direction Y) is the right direction when viewed from the front of the sensor device 10 (the positive direction of the first direction X).
- the negative direction of the second direction Y (the direction opposite to the direction indicated by the arrow indicating the second direction Y) is the left direction when viewed from the front of the sensor device 10 (the positive direction of the first direction X).
- the third direction Z intersects both the first direction X and the second direction Y, and is specifically orthogonal to each other.
- the third direction Z is the vertical direction of the sensor device 10.
- the positive direction of the third direction Z (the direction indicated by the arrow indicating the third direction Z) is the upward direction of the sensor device 10.
- the negative direction of the first direction X (the direction opposite to the direction indicated by the arrow indicating the third direction Z) is the front direction of the sensor device 10.
- the sensor device 10 includes a housing 100, an optical device 200, an electronic device 300, a power supply terminal 314, and a control terminal 324.
- the housing 100 has a first portion 110 (lower portion) and a second portion 120 (upper portion).
- the first portion 110 uses the space in the first portion 110 (housing 100) above the housing 100 (positive direction in the third direction Z) and behind the housing 100 (in the first direction X). It functions as a housing member that opens toward the negative direction).
- the second portion 120 functions as a cover member that closes the space opened by the first portion 110.
- the second portion 120 can be fixed to the first portion 110 by a fixing tool such as a screw.
- the first portion 110 includes a first side surface 112 (bottom surface), a first side surface 114 (front side surface), a second side surface 116 (right side surface), and a third side surface 118 (left side surface).
- the first side surface 114 is directed sideways (forward, that is, the positive direction of the first direction X) with respect to the direction in which the first surface 112 is directed (downward, that is, the negative direction of the third direction Z).
- a window portion 130 is provided on the first side surface 114.
- the second side surface 116 is the direction in which the first surface 112 is directed (downward, that is, the negative direction of the third direction Z) and the direction in which the first side surface 114 is directed (forward, that is, the positive direction of the first direction X).
- the third side surface 118 faces the opposite side (left side, that is, the negative direction of the second direction Y) with respect to the direction in which the second side surface 116 is directed (the right side, that is, the positive direction of the second direction Y). Has been done.
- the second portion 120 includes a second surface 122 (top surface), a fourth side surface 124 (rear surface surface), a fifth side surface 126 (right side surface), and a sixth side surface 128 (left side surface).
- the second surface 122 is directed to the opposite side (upward, that is, the positive direction of the third direction Z) with respect to the direction in which the first surface 112 is directed (downward, that is, the negative direction of the third direction Z).
- the fourth side surface 124 is directed sideways (rearward, that is, the negative direction of the first direction X) with respect to the direction in which the second surface 122 is directed (downward, that is, the negative direction of the third direction Z). There is.
- the fifth side surface 126 is oriented in the same direction as the direction in which the second side surface 116 is directed (right side, that is, the positive direction of the second direction Y). That is, the fifth side surface 126 is in the direction in which the second surface 122 is directed (upward, that is, the forward direction of the third direction Z) and the direction in which the fourth side surface 124 is directed (rear, that is, in the first direction X). It is directed to the side (right side, that is, the positive direction of the second direction Y) with respect to both sides (negative direction).
- the sixth side surface 128 is directed in the same direction as the direction in which the third side surface 118 is directed (left side, that is, the negative direction of the second direction Y).
- the sixth side surface 128 is opposite to the direction in which the fifth side surface 126 is directed (right side, that is, the positive direction of the second direction Y) (left side, that is, the negative direction of the second direction Y). Is aimed at.
- the optical device 200 is housed in the housing 100.
- the optical device 200 is located in front of the space in the housing 100 (positive direction in the first direction X) rather than behind the space in the housing 100 (negative direction in the first direction X).
- the optical device 200 is attached to the first portion 110 of the housing 100.
- the optical device 200 may be attached to the second portion 120 of the housing 100.
- the optical device 200 scans an object (not shown in FIGS. 1 to 7) existing outside the sensor device 10 by an electromagnetic wave transmitted through the window portion 130.
- the first portion 110 and the second portion 120 of the housing 100 are from the first side surface 114 (window portion 130) side (front side, that is, the positive direction side of the first direction X) to the first side surface 114 (window portion 130).
- first side surface 114 (window portion 130) side front side, that is, the positive direction side of the first direction X
- the housing 100 It becomes separable from the second surface 122 side (upper side, that is, the positive direction side of the third direction Z) toward the first surface 112 side (lower side, that is, the negative direction side of the third direction Z).
- the optical device 200 can be easily attached to the space inside the housing 100 from the rear side of the housing 100 (the negative direction of the first direction X). Therefore, the accommodation of the optical device 200 in the housing 100 is simplified.
- the boundary between the first portion 110 and the second portion 120 of the housing 100 is oblique with respect to the first direction X or the third direction Z when viewed from the positive direction of the second direction Y. It is formed along the plane).
- the housing 100 includes a sealing member 140 (for example, rubber) provided along the one plane between the first portion 110 and the second portion 120 of the housing 100.
- the sealing member 140 is stably combined with the first portion 110 of the housing 100. It can be arranged between the second portion 120 and the housing 100, and the waterproof property of the housing 100 can be improved.
- the boundary between the first portion 110 and the second portion 120 of the housing 100 does not have to be formed along one plane.
- the electronic device 300 has a power supply unit 310 and a control unit 320.
- the power supply unit 310 supplies the electric power used for driving the optical device 200 to the optical device 200.
- the control unit 320 supplies the control signal of the optical device 200 to the optical device 200.
- the power supply unit 310 and the control unit 320 are attached to the first portion 110 of the housing 100.
- the power supply unit 310 and the control unit 320 may be attached to the second portion 120 of the housing 100.
- the power supply unit 310 is located in front of the space in the housing 100 (positive direction in the first direction X) rather than behind the space in the housing 100 (negative direction in the first direction X). Further, the power supply unit 310 is from the first side surface 114 (window unit 130) side (front, that is, the positive direction of the first direction X) to the opposite side (fourth side surface 124 side) of the first side surface 114 (window unit 130). It is lined up with the optical device 200 in the direction (second direction Y) intersecting the direction (first direction X) toward (rearward, that is, the negative direction of the first direction X).
- the control unit 320 is from the first side surface 114 (window unit 130) side (front, that is, the positive direction of the first direction X) to the opposite side (fourth side surface 124 side) (rear side) of the first side surface 114 (window unit 130). That is, the optical device 200 and the power supply unit 310 are lined up in the direction (first direction X) toward (the negative direction of the first direction X). Further, the control unit 320 is located behind the space in the housing 100 (negative direction in the first direction X) rather than in front of the space in the housing 100 (positive direction in the first direction X).
- the space for arranging the control unit 320 (for example, the control board 322 described in detail later) needs to be larger than the space for arranging the power supply unit 310 (for example, the power supply board 312 described in detail later). is there.
- the control unit 320 by arranging the optical device 200 and the power supply unit 310 along the second direction Y, the control unit 320 is placed behind the optical device 200 and the power supply unit 310 (negative direction of the first direction X). A large space for arranging can be secured. Therefore, the optical device 200, the power supply unit 310, and the control unit 320 can be efficiently arranged in the space inside the housing 100.
- the layout of the optical device 200 and the electronic device 300 is not limited to the layout according to the present embodiment.
- first side surface 114 (window 130) side front, that is, the positive direction of the first direction X
- opposite side fourth side surface 124 side
- At least a part of the electronic device 300 may be aligned with the optical device 200 toward the negative direction of the first direction X.
- both the power supply unit 310 and the control unit 320 may be arranged behind the optical device 200 (negative direction of the first direction X), or the power supply unit 310 and the control unit 320 are respectively in the present embodiment.
- the control unit 320 may be arranged in the area where the control unit 320 is arranged and the power supply unit 310 may be arranged in the area where the power supply unit 310 is arranged.
- the power supply unit 310 includes a plurality of (three) power supply boards 312.
- Each power supply board 312 is formed from the first side surface 114 (window portion 130) side (front, that is, the positive direction of the first direction X) to the opposite side (fourth side surface 124 side) of the first side surface 114 (window portion 130). It has a thickness along the direction (first direction X) toward the rear, that is, the negative direction of the first direction X). Further, the plurality of power supply boards 312 are arranged from the first side surface 114 (window portion 130) side (front, that is, the positive direction of the first direction X) to the opposite side (fourth side surface 124) of the first side surface 114 (window portion 130).
- each power supply board 312 is more efficient in the space inside the housing 100 as compared with the case where each power supply board 312 has a thickness along a direction different from the first direction X (for example, the third direction Z). Can be placed in.
- the number of power supply boards 312 included in the power supply unit 310 may not be three, but may be one or only two, or may be four or more. Further, each power supply board 312 may have a thickness along a direction different from the first direction X (for example, the third direction Z).
- the power supply board 312 is supported by the first support member 332.
- the first support member 332 is fixed to the inner side surface of the housing 100 (first portion 110) on the front side (the positive direction side of the first direction X) of the space in the housing 100. Fixing tools such as screws that penetrate the power supply board 312 from the rear side (negative direction of the first direction X) to the front side (positive direction of the first direction X) of the housing 100 can be attached to the first support member 332. It has become. Therefore, the power supply board 312 can be fixed to the first support member 332 by the fixture.
- the control unit 320 includes a plurality of (two) control boards 322.
- Each control board 322 is formed from the first side surface 114 (window portion 130) side (front, that is, the positive direction of the first direction X) to the opposite side (fourth side surface 124 side) of the first side surface 114 (window portion 130). It has a thickness along the direction (first direction X) toward the rear, that is, the negative direction of the first direction X). Further, the plurality of control boards 322 are arranged from the first side surface 114 (window portion 130) side (front, that is, the positive direction of the first direction X) to the opposite side (fourth side surface 124) of the first side surface 114 (window portion 130).
- each control board 322 is more efficient in the space inside the housing 100 as compared with the case where each control board 322 has a thickness along a direction different from the first direction X (for example, the third direction Z). Can be placed in.
- the number of control boards 322 included in the control unit 320 may not be two, but may be only one, or may be three or more. Further, each control board 322 may have a thickness along a direction different from the first direction X (for example, the third direction Z).
- the control board 322 is supported by the second support member 334.
- the second support member 334 is fixed to the inner bottom surface of the housing 100 (first portion 110) on the lower side (negative direction side of the third direction Z) of the space inside the housing 100.
- Fixing tools such as screws penetrating the control board 322 from the rear side (negative direction of the first direction X) to the front side (positive direction of the first direction X) of the housing 100 can be attached to the second support member 334. It has become. Therefore, the control board 322 can be fixed to the second support member 334 by the fixture.
- the power supply terminal 314 is provided on the side of the housing 100 (first portion 110) opposite to the power supply unit 310 with respect to the control unit 320 (on the negative direction side of the first direction X with respect to the control unit 320). In other words, when viewed from the third direction Z, the power supply terminal 314 is located in a region aligned with the power supply unit 310 and the first direction X. In this case, for example, the distance between the power supply unit 310 and the power supply terminal 314 can be shortened as compared with the case where the power supply unit 310 and the power supply terminal 314 are arranged so as to be offset from each other in the second direction Y. , The overall length of the power supply wiring 316, which will be described later, can be shortened.
- the arrangement of the power supply terminal 314 is not limited to the arrangement according to the present embodiment.
- the power supply terminal 314 may be arranged so as to be displaced from the power supply unit 310 in the second direction Y.
- the power supply terminal 314 may be located, for example, at the center of the first portion 110 of the housing 100 in the second direction Y, or the center of the first portion 110 of the housing 100 in the second direction Y. It may be positioned so as to be offset from the second direction Y in the positive direction.
- the control terminal 324 is adjacent to the power supply terminal 314 in the second direction Y. In the present embodiment, the control terminal 324 is located on the positive side of the second direction Y with respect to the power supply terminal 314. However, the layout of the power supply terminal 314 and the control terminal 324 is not limited to the layout according to the present embodiment. For example, the control terminal 324 may be located on the negative side of the second direction Y with respect to the power supply terminal 314.
- the power supply terminal 314 and the control terminal 324 are electrically connected to the power supply unit 310 and the control unit 320 via the power supply wiring 316 and the control wiring 326, respectively.
- the control unit 320 (control board 322) has a notch 322a.
- the power supply wiring 316 passes through the notch 322a of the control unit 320.
- the power supply wiring 316 is connected to the power supply unit 310.
- the power supply unit 310 It is necessary to move the power supply unit 310 in the second direction Y or the third direction Z so as to make a detour or to form a space for passing the power supply wiring 316.
- the power supply wiring 316 When the power supply wiring 316 is bypassed with respect to the power supply unit 310, the total length of the power supply wiring 316 can be increased. Further, when the power supply unit 310 is moved with respect to the second direction Y or the third direction Z, the space for arranging the power supply unit 310 may increase.
- control board 322 does not have to have the notch 322a, and may have, for example, a rectangular shape.
- FIG. 8 is a diagram for explaining an example of the operation of the optical device 200 housed in the housing 100 described with reference to FIGS. 1 to 7.
- the first direction X and the second direction Y in FIG. 8 are the same as the first direction X and the second direction Y in FIGS. 1 to 7, respectively.
- the optical device 200 includes a transmission unit 210, a movable reflection unit 220, a reception unit 230, and a beam splitter 240.
- the transmitting unit 210, the movable reflecting unit 220, the receiving unit 230, and the beam splitter 240 are schematically located in a plane parallel to both the first direction X and the second direction Y.
- the transmitting unit 210, the movable reflecting unit 220, the receiving unit 230, and the beam splitter 240 may not be located in a plane parallel to both the first direction X and the second direction Y. It may be located in a plane parallel to both the first direction X and the second direction Y.
- the electromagnetic waves propagating through the transmission unit 210, the movable reflection unit 220, the reception unit 230, and the beam splitter 240 are indicated by broken lines.
- the transmission unit 210 transmits electromagnetic waves.
- the electromagnetic wave transmitted by the transmitter 210 is light, specifically infrared.
- the electromagnetic wave transmitted by the transmitting unit 210 may be light having a wavelength different from the wavelength of infrared rays (for example, visible light or ultraviolet light), or an electromagnetic wave having a wavelength different from the wavelength of light (for example, radio wave). There may be.
- the transmission unit 210 transmits a pulse wave.
- the transmission unit 210 may transmit a continuous wave (CW).
- the transmitter 210 is an element (eg, a laser diode (LD)) capable of converting electrical energy (eg, current) into electromagnetic waves.
- LD laser diode
- the electromagnetic wave transmitted from the transmission unit 210 passes through the beam splitter 240, enters the movable reflection unit 220, and is reflected by the movable reflection unit 220.
- the movable reflection unit 220 is, for example, a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) mirror.
- the electromagnetic wave reflected by the movable reflecting unit 220 passes through the window unit 130 and is emitted toward the outside of the sensor device 10.
- the electromagnetic wave emitted toward the outside of the sensor device 10 enters an object (not shown) located outside the sensor device 10 and is reflected by the object.
- the electromagnetic wave reflected or scattered by the object passes through the window portion 130 and enters the movable reflecting portion 220.
- the electromagnetic wave incident on the movable reflection unit 220 is incident on the reception unit 230 through the reflection by the movable reflection unit 220 and the reflection by the beam splitter 240 in this order.
- the receiving unit 230 receives the electromagnetic wave incident on the receiving unit 230.
- the receiver 230 is an element (eg, an avalanche photodiode (APD)) capable of converting electromagnetic waves into electrical energy (eg, current).
- APD avalanche photodiode
- the sensor device 10 is, for example, LiDAR (Light Detection And Ringing).
- the sensor device 10 measures the distance between the sensor device 10 and an object located outside the sensor device 10 based on ToF (Time of Flight).
- ToF Time of Flight
- the sensor device 10 is located outside the sensor device 10 and the time when the electromagnetic wave is transmitted from the sensor device 10 (for example, the time when the electromagnetic wave is transmitted from the transmission unit 210) and the time when the electromagnetic wave is transmitted from the sensor device 10.
- the distance is calculated based on the difference between the time when the electromagnetic wave reflected by the object is received by the sensor device 10 (for example, the time when the electromagnetic wave is received by the receiving unit 230).
- the optical device 200 has a field of view F that extends along a horizontal direction (a direction along a plane parallel to both the first direction X and the second direction Y). Specifically, the movable reflector 220 is swingable around the shaft 222. The shaft 222 extends along the third direction Z. The field of view F of the optical device 200 is determined according to the maximum swing angle of the movable reflection unit 220. When the swing angle of the movable reflection unit 220 is 0 degrees, the electromagnetic wave transmitted from the transmission unit 210 and reflected by the movable reflection unit 220 passes through the straight line L.
- the movable reflecting unit 220 swings counterclockwise by the maximum swing angle of the optical device 200 when viewed from the positive direction of the third direction Z, it is transmitted from the transmitting unit 210 and reflected by the movable reflecting unit 220.
- the electromagnetic wave passes through one end of the visual field F (the left end of the visual field F in FIG. 8).
- the movable reflecting unit 220 swings clockwise by the maximum swing angle of the optical device 200 when viewed from the positive direction of the third direction Z, the electromagnetic wave transmitted from the transmitting unit 210 and reflected by the movable reflecting unit 220. Passes through the other end of the field of view F on the opposite side of the one end (the right end of the field of view F in FIG. 8).
- the optical device 200 is not only in the horizontal direction (direction along a plane parallel to both the first direction X and the second direction Y), but also in a direction different from the horizontal direction (for example, a vertical direction (for example, the first direction X and the direction)). It may have a field of view that extends along a plane along a plane parallel to both of the third directions Z)). Alternatively, the optical device 200 may replace the horizontal direction (direction along a plane parallel to both the first direction X and the second direction Y) with a direction different from the horizontal direction (for example, a vertical direction (for example, the first direction). It may have a field of view that extends along a plane along a plane parallel to both X and the third direction Z)). That is, the optical device 200 may have a predetermined field of view that extends along at least one direction.
- the movable reflector 220 is along the second direction Y. It is swingable around the axis to be stretched. That is, the movable reflection unit 220 can swing around at least one axis according to the expansion of the field of view of the optical device 200.
- the outer surface of the housing 100 is provided with a first shape portion 152 and a second shape portion 154.
- the first shape portion 152 and the second shape portion 154 can be engaged with other shape portions located outside the housing 100 (the first shape portion 152 or the second shape portion 154 and the housing 100. The details of the relationship with other shaped parts located outside the above will be described later).
- the field of view F can be positioned (fixed) by the first shape portion 152 and the second shape portion 154.
- the first shape portion 152 and the second shape portion 154 are straight lines L (that is, the straight line L (that is, the extension direction).
- L that is, the straight line L (that is, the extension direction).
- the housing 100 can be prevented from rotating around the third direction Z, and the field of view F (ie, the straight line L) is positioned (fixed). Further, since the first shape portion 152 and the second shape portion 154 are aligned on the same straight line as the straight line L when viewed from the third direction Z, the user of the sensor device 10 can use the first shape portion 152 and the second shape portion. Using 154 as a mark, the position of the center of the field of view F of the optical device 200 can be recognized.
- the first shape portion 152 and the second shape portion 154 may be deviated from the straight line L to the second direction Y when viewed from the third direction Z, not on the same straight line as the straight line L. That is, the first shape portion 152 and the second shape portion 154 may be arranged along a direction parallel to the straight line L when viewed from the third direction Z. Even in this case, by engaging the first shape portion 152 and the second shape portion 154 with other shape portions located outside the housing 100, the housing 100 is not rotated around the third direction Z. The field of view F is positioned.
- Each of the first shape portion 152 and the second shape portion 154 is a recess. Therefore, as compared with the case where each of the first shape portion 152 and the second shape portion 154 is a convex portion, the first shape portion 152 and the second shape portion 154 come into contact with an external element of the housing 100 and interfere with each other. The possibility of doing so can be reduced. However, each of the first shape portion 152 and the second shape portion 154 may be a convex portion. Also in this case, the first shape portion 152 and the second shape portion 154 can be engaged with other shape portions located outside the housing 100.
- first shape portion 152 and the second shape portion 154 may be a concave portion, and the other of the first shape portion 152 and the second shape portion 154 may be a convex portion. That is, the first shape portion 152 and the second shape portion 154 can be formed into a concave portion or a convex portion independently of each other.
- first shape portion 152 and the second shape portion 154 are concave or convex portions. Depending, it can be convex or concave.
- first shape portion 152 (second shape portion 154) is a concave portion (for example, a positioning hole)
- the other shape portion located outside the sensor device 10 is a convex portion (for example, a positioning pin). be able to.
- first shape portion 152 (second shape portion 154) is a convex portion (for example, a positioning pin)
- the other shape portion located outside the sensor device 10 is made a concave portion (for example, a positioning hole). be able to.
- the first shape portion 152 and the second shape portion 154 are provided on the bottom surface (first surface 112) of the housing 100 (first portion 110).
- the field of view F can be positioned only by mounting the housing 100 on a mounting surface provided with other shape portions that engage with the first shape portion 152 and the second shape portion 154. Therefore, the positioning of the field of view F is easy.
- the first shape portion 152 and the second shape portion 154 may be provided on a surface different from the bottom surface (first surface 112) of the housing 100 (first portion 110). Further, in the first shape portion 152 and the second shape portion 154, both the first shape portion 152 and the second shape portion 154 are on the first surface 112 of the housing 100 (first portion 110) as in the present embodiment.
- first shape portion 152 and the second shape portion 154 may be provided on a common surface of the housing 100, such as being provided.
- first shape portion 152 is provided on the first surface 112 of the housing 100 (first portion 110)
- second shape portion 154 is the housing. It may be provided on different surfaces, such as on the second surface 122 of 100 (second portion 120).
- the first shape portion 152 is located on the rear side of the housing 100 (the negative direction side of the first direction X) with respect to the second shape portion 154. Further, the first shape portion 152 is located behind the housing 100 (negative direction in the first direction X) rather than in front of the housing 100 (positive direction in the first direction X). Further, the first shape portion 152 (recess) includes a bottom surface (first surface 112) of the housing 100 (first portion 110) and an outer surface (power supply terminal 314 and control terminal) of the housing 100 (first portion 110). It is provided at the intersection with the outer surface on which the 324 is provided). The second shape portion 154 is located on the front side of the housing 100 (the positive direction side of the first direction X) with respect to the first shape portion 152.
- the second shape portion 154 is located in front of the housing 100 (positive direction in the first direction X) rather than behind the housing 100 (negative direction in the first direction X). Further, the second shape portion 154 is positioned so as to be displaced from the front side surface (first side surface 114) of the housing 100 (first portion 110) toward the rear side (negative direction of the first direction X). However, the second shape portion 154 (recess) is the same as the first shape portion 152, with the bottom surface (first surface 112) of the housing 100 (first portion 110) and the housing 100 (first portion 110). It may be provided at the intersection with the outer surface (first side surface 114) of the above.
- At least one of the first shape portion 152 and the second shape portion 154 has a bottom surface of the housing 100 (for example, the first surface 112) and an outer surface of the housing 100 (for example, the first side surface 114, or It may be provided at a portion where the power supply terminal 314 and the control terminal 324 (the surface on which the power supply terminal 314 and the control terminal 324 are provided) intersect.
- the field of view (field of view F) when viewed from the third direction Z is positioned by the first shape portion 152 and the second shape portion 154.
- the first shape portion 152 and the second shape portion 154 follow the same method as the method described in the present embodiment. Can be positioned by using.
- FIG. 9 is a diagram showing a modified example of FIG.
- the first shape portion 152 (second shape portion 154) (for example, a concave portion or a convex portion) may be extended along the first direction X.
- the length of the first shape portion 152 (second shape portion 154) in the first direction X is longer than the width of the first shape portion 152 (second shape portion 154) in the second direction Y. It has become.
- the first shape portion 152 (second shape portion 154) is located outside the housing 100 and is engaged with another shape portion long in one direction to cause the housing 100 to be engaged in the third direction. It can be prevented from rotating around Z and the field of view F is positioned.
- first portion 110 and the second portion 120 of the housing 100 are the lower portion and the upper portion of the housing 100, respectively.
- first portion 110 and the second portion 120 of the housing 100 may be, for example, the upper portion and the lower portion of the housing 100, respectively.
- the housing 100 accommodates both the optical device 200 and the electronic device 300.
- the housing 100 may accommodate only the optical device 200, and the electronic device 300 may be provided outside the housing 100.
- first portion 110 and the second portion 120 of the housing 100 can be separated along an oblique line with respect to the first surface 112 or the second surface 122 of the housing 100.
- first portion 110 and the second portion 120 of the housing 100 may be separable along parallel to the first surface 112 or the second surface 122 of the housing 100.
- Sensor device 100 Housing 110 First part 112 First side 114 First side surface 116 Second side side 118 Third side side 120 Second part 122 Second side 124 Fourth side 126 Fifth side 128 Sixth side 130 Window part 140 Sealing member 152 1st shape part 154 2nd shape part 200 Optical device 210 Transmission part 220 Movable reflection part 222 Axis 230 Receiver part 240 Beam splitter 300 Electronic device 310 Power supply unit 312 Power supply board 314 Power supply terminal 316 Power supply wiring 320 Control unit 322 Control Board 322a Notch 324 Control terminal 326 Control wiring 332 First support member 334 Second support member F Field of view L Straight line X First direction Y Second direction Z Third direction
Landscapes
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Abstract
筐体(100)の第1部分(110)と第2部分(120)とは、第1側面(114)(窓部(130))側(前側、すなわち、第1方向(X)の正方向側)から第1側面(114)(窓部(130))の反対側(第4側面(124)側)(後側、すなわち、第1方向(X)の負方向側)に向かうにつれて、筐体(100)の第1面(112)又は第2面(122)に対して、筐体(100)の第2面(122)側(上側、すなわち、第3方向(Z)の正方向側)から第1面(112)側(下側、すなわち、第3方向(Z)の負方向側)に向かって斜めに分離可能となっている。
Description
本発明は、センサ装置に関する。
近年、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)ミラー等の可動反射部を有する光学装置(例えば、LiDAR(Light Detection And Ranging)又はRADAR(RAdio Detection And Ranging))が開発されている。光学装置の可動反射部は、赤外線等の電磁波によって、光学装置の外部に位置する物体を走査する。
例えば特許文献1に記載されているように、光学装置は、筐体に収容されることがある。特許文献1の光学装置は、投光部、スキャン部及び受光部を有している。これらの投光部、スキャン部及び受光部は、筐体に収容されている。
例えば特許文献1に記載されているように光学装置を筐体に収容する場合、筐体への光学装置の収容は簡易であることが望ましい。
本発明が解決しようとする課題としては、筐体への光学装置の収容を簡易にすることが一例として挙げられる。
請求項1に記載の発明は、
第1面と、前記第1面が向けられた方向に対して側方に向けられており、窓部が設けられた第1側面と、を含む第1部分と、前記第1面が向けられた方向に対して反対側に向けられた第2面を含む第2部分と、を有する筐体と、
前記筐体に収容され、前記筐体の前記第1部分に取り付けられており、前記窓部を透過する電磁波によって物体を走査する光学装置と、
を備え、
前記筐体の前記第1部分と前記第2部分とは、前記第1側面側から前記第1側面側の反対側に向かうにつれて、前記筐体の前記第1面又は前記第2面に対して、前記筐体の前記第2面側から前記筐体の前記第1面側に向かって斜めに分離可能になっている、センサ装置である。
第1面と、前記第1面が向けられた方向に対して側方に向けられており、窓部が設けられた第1側面と、を含む第1部分と、前記第1面が向けられた方向に対して反対側に向けられた第2面を含む第2部分と、を有する筐体と、
前記筐体に収容され、前記筐体の前記第1部分に取り付けられており、前記窓部を透過する電磁波によって物体を走査する光学装置と、
を備え、
前記筐体の前記第1部分と前記第2部分とは、前記第1側面側から前記第1側面側の反対側に向かうにつれて、前記筐体の前記第1面又は前記第2面に対して、前記筐体の前記第2面側から前記筐体の前記第1面側に向かって斜めに分離可能になっている、センサ装置である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
図1は、実施形態に係るセンサ装置10の上方及び後方からの斜視図である。図2は、図1に示したセンサ装置10の前方からの斜視図である。図3は、図1に示したセンサ装置10の下面図である。図4は、図1に示したセンサ装置10の後面図である。図5は、図1に示したセンサ装置10の分解斜視図である。図6は、図5から筐体100の第2部分120と、電子装置300の制御部320と、を取り除いた図である。図7は、図6から光学装置200と、電子装置300の電源部310と、制御配線326と、を取り除いた図である。
図1から図7において、第1方向Xは、センサ装置10の前後方向である。第1方向Xの正方向(第1方向Xを示す矢印によって示される方向)は、センサ装置10の前方向である。第1方向Xの負方向(第1方向Xを示す矢印によって示される方向の反対方向)は、センサ装置10の後方向である。第2方向Yは、第1方向Xに交差しており、具体的には直交している。第2方向Yは、センサ装置10の左右方向である。第2方向Yの正方向(第2方向Yを示す矢印によって示される方向)は、センサ装置10の前方(第1方向Xの正方向)から見て右方向である。第2方向Yの負方向(第2方向Yを示す矢印によって示される方向の反対方向)は、センサ装置10の前方(第1方向Xの正方向)から見て左方向である。第3方向Zは、第1方向X及び第2方向Yの双方に交わっており、具体的には直交している。第3方向Zは、センサ装置10の上下方向である。第3方向Zの正方向(第3方向Zを示す矢印によって示される方向)は、センサ装置10の上方向である。第1方向Xの負方向(第3方向Zを示す矢印によって示される方向の反対方向)は、センサ装置10の前方向である。
センサ装置10は、筐体100、光学装置200及び電子装置300、電源端子314及び制御端子324を備えている。
筐体100は、第1部分110(下部分)及び第2部分120(上部分)を有している。本実施形態において、第1部分110は、第1部分110(筐体100)内のスペースを筐体100の上方(第3方向Zの正方向)及び筐体100の後方(第1方向Xの負方向)に向けて開放した収容部材として機能している。一方、第2部分120は、第1部分110によって開放されたスペースを塞ぐカバー部材として機能している。第2部分120は、例えばネジ等の固定具によって第1部分110に固定可能になっている。
第1部分110は、第1面112(底面)、第1側面114(前側面)、第2側面116(右側面)及び第3側面118(左側面)を含んでいる。第1側面114は、第1面112が向けられた方向(下方、すなわち、第3方向Zの負方向)に対して側方(前方、すなわち、第1方向Xの正方向)に向けられている。第1側面114には、窓部130が設けられている。第2側面116は、第1面112が向けられた方向(下方、すなわち、第3方向Zの負方向)及び第1側面114が向けられた方向(前方、すなわち、第1方向Xの正方向)の双方に対して側方(右側方、すなわち、第2方向Yの正方向)に向けられている。第3側面118は、第2側面116が向けられた方向(右側方、すなわち、第2方向Yの正方向)に対して反対側(左側方、すなわち、第2方向Yの負方向)に向けられている。
第2部分120は、第2面122(頂面)、第4側面124(後側面)、第5側面126(右側面)及び第6側面128(左側面)を含んでいる。第2面122は、第1面112が向けられた方向(下方、すなわち、第3方向Zの負方向)に対して反対側(上方、すなわち、第3方向Zの正方向)に向けられている。第4側面124は、第2面122が向けられた方向(下方、すなわち、第3方向Zの負方向)に対して側方(後方、すなわち、第1方向Xの負方向)に向けられている。第5側面126は、第2側面116が向けられた方向(右側方、すなわち、第2方向Yの正方向)と同じ方向に向けられている。すなわち、第5側面126は、第2面122が向けられた方向(上方、すなわち、第3方向Zの正方向)及び第4側面124が向けられた方向(後方、すなわち、第1方向Xの負方向)の双方に対して側方(右側方、すなわち、第2方向Yの正方向)に向けられている。第6側面128は、第3側面118が向けられた方向(左側方、すなわち、第2方向Yの負方向)と同じ方向に向けられている。すなわち、第6側面128は、第5側面126が向けられた方向(右側方、すなわち、第2方向Yの正方向)に対して反対側(左側方、すなわち、第2方向Yの負方向)に向けられている。
光学装置200は、筐体100に収容されている。光学装置200は、筐体100内のスペースの後方(第1方向Xの負方向)よりも筐体100内のスペースの前方(第1方向Xの正方向)に位置している。光学装置200は、筐体100の第1部分110に取り付けられている。しかしながら、光学装置200は、筐体100の第2部分120に取り付けられていてもよい。光学装置200は、窓部130を透過する電磁波によって、センサ装置10の外部に存在する物体(図1から図7では不図示)を走査する。
筐体100の第1部分110と第2部分120とは、第1側面114(窓部130)側(前側、すなわち、第1方向Xの正方向側)から第1側面114(窓部130)の反対側(第4側面124側)(後側、すなわち、第1方向Xの負方向側)に向かうにつれて、筐体100の第1面112又は第2面122に対して、筐体100の第2面122側(上側、すなわち、第3方向Zの正方向側)から第1面112側(下側、すなわち、第3方向Zの負方向側)に向かって斜めに分離可能となっている。この場合、例えば、筐体100の第1部分110と第2部分120とが筐体100の第1面112又は第2面122に対して平行に沿って分離可能である場合と比較して、筐体100内のスペースは、第2部分120が第1部分110から取り外されたときに筐体100の後方(第1方向Xの負方向)に向けて大きく露出される。したがって、筐体100の後方(第1方向Xの負方向)から光学装置200を筐体100内のスペースに取り付けやすくなっている。このため、筐体100への光学装置200の収容が簡易になっている。
さらに、筐体100の第1部分110と第2部分120との間の境界は、一平面(第2方向Yの正方向から見て第1方向X又は第3方向Zに対して斜めになっている平面)に沿って形成されている。また、筐体100は、筐体100の第1部分110と第2部分120との間において上記一平面に沿って設けられたシーリング部材140(例えば、ゴム)を備えている。この場合、筐体100の第1部分110と第2部分120との間の境界が一平面に沿っていない場合と比較して、シーリング部材140を安定して筐体100の第1部分110と第2部分120との間に配置することができ、筐体100の防水性を向上させることができる。しかしながら、筐体100の第1部分110と第2部分120との間の境界は、一平面に沿って形成されていなくてもよい。
電子装置300は、電源部310及び制御部320を有している。電源部310は、光学装置200の駆動に用いられる電力を光学装置200に供給する。制御部320は、光学装置200の制御信号を光学装置200に供給する。本実施形態において、電源部310及び制御部320は、筐体100の第1部分110に取り付けられている。しかしながら、電源部310及び制御部320は、筐体100の第2部分120に取り付けられていてもよい。
電源部310は、筐体100内のスペースの後方(第1方向Xの負方向)よりも筐体100内のスペースの前方(第1方向Xの正方向)に位置している。また、電源部310は、第1側面114(窓部130)側(前方、すなわち、第1方向Xの正方向)から第1側面114(窓部130)の反対側(第4側面124側)(後方、すなわち、第1方向Xの負方向)に向かう方向(第1方向X)に交わる方向(第2方向Y)に光学装置200と並んでいる。制御部320は、第1側面114(窓部130)側(前方、すなわち、第1方向Xの正方向)から第1側面114(窓部130)の反対側(第4側面124側)(後方、すなわち、第1方向Xの負方向)に向かう方向(第1方向X)に光学装置200及び電源部310と並んでいる。また、制御部320は、筐体100内のスペースの前方(第1方向Xの正方向)よりも筐体100内のスペースの後方(第1方向Xの負方向)に位置している。一般的に、制御部320(例えば、詳細を後述する制御基板322)を配置するためのスペースは、電源部310(例えば、詳細を後述する電源基板312)を配置するためのスペースより大きい必要がある。本実施形態によれば、光学装置200及び電源部310を第2方向Yに沿って並べることで、光学装置200及び電源部310の後方(第1方向Xの負方向)に、制御部320を配置するためのスペースを大きく確保することができる。したがって、光学装置200、電源部310及び制御部320を筐体100内のスペースに効率的に配置することができる。
光学装置200及び電子装置300のレイアウトは、本実施形態に係るレイアウトに限定されない。例えば、第1側面114(窓部130)側(前方、すなわち、第1方向Xの正方向)から第1側面114(窓部130)の反対側(第4側面124側)(後方、すなわち、第1方向Xの負方向)に向かって、電子装置300の少なくとも一部分が光学装置200と並んでいてもよい。例えば、電源部310及び制御部320の双方が光学装置200の後方(第1方向Xの負方向)に配置されていてもよいし、又は電源部310及び制御部320は、それぞれ、本実施形態における制御部320が配された領域及び電源部310が配置された領域に配置されていてもよい。
電源部310は、複数(3つ)の電源基板312を含んでいる。各電源基板312は、第1側面114(窓部130)側(前方、すなわち、第1方向Xの正方向)から第1側面114(窓部130)の反対側(第4側面124側)(後方、すなわち、第1方向Xの負方向)に向かう方向(第1方向X)に沿った厚さを有している。さらに、複数の電源基板312は、第1側面114(窓部130)側(前方、すなわち、第1方向Xの正方向)から第1側面114(窓部130)の反対側(第4側面124側)(後方、すなわち、第1方向Xの負方向)に向かう方向(第1方向X)に沿って並んでいる。この場合、各電源基板312が第1方向Xと異なる方向(例えば、第3方向Z)に沿った厚さを有する場合と比較して、各電源基板312を筐体100内のスペースに効率的に配置することができる。電源部310に含まれる電源基板312は、3つでなくてもよく、1つ若しくは2つのみであってもよいし、又は4つ以上であってもよい。また、各電源基板312は、第1方向Xと異なる方向(例えば、第3方向Z)に沿った厚さを有していてもよい。
電源基板312は、第1支持部材332によって支持されている。第1支持部材332は、筐体100(第1部分110)のうち、筐体100内のスペースの前側(第1方向Xの正方向側)の内側面に固定されている。第1支持部材332には、筐体100の後方(第1方向Xの負方向)から前方(第1方向Xの正方向)に向けて電源基板312を貫通するネジ等の固定具が取り付け可能になっている。したがって、当該固定具によって電源基板312を第1支持部材332に固定することができる。
制御部320は、複数(2つ)の制御基板322を含んでいる。各制御基板322は、第1側面114(窓部130)側(前方、すなわち、第1方向Xの正方向)から第1側面114(窓部130)の反対側(第4側面124側)(後方、すなわち、第1方向Xの負方向)に向かう方向(第1方向X)に沿った厚さを有している。さらに、複数の制御基板322は、第1側面114(窓部130)側(前方、すなわち、第1方向Xの正方向)から第1側面114(窓部130)の反対側(第4側面124側)(後方、すなわち、第1方向Xの負方向)に向かう方向(第1方向X)に沿って並んでいる。この場合、各制御基板322が第1方向Xと異なる方向(例えば、第3方向Z)に沿った厚さを有する場合と比較して、各制御基板322を筐体100内のスペースに効率的に配置することができる。制御部320に含まれる制御基板322は、2つでなくてもよく、1つのみであってもよいし、又は3つ以上であってもよい。また、各制御基板322は、第1方向Xと異なる方向(例えば、第3方向Z)に沿った厚さを有していてもよい。
制御基板322は、第2支持部材334によって支持されている。第2支持部材334は、筐体100(第1部分110)のうち、筐体100内のスペースの下側(第3方向Zの負方向側)の内底面に固定されている。第2支持部材334には、筐体100の後方(第1方向Xの負方向)から前方(第1方向Xの正方向)に向けて制御基板322を貫通するネジ等の固定具が取り付け可能になっている。したがって、当該固定具によって制御基板322を第2支持部材334に固定することができる。
電源端子314は、筐体100(第1部分110)のうち制御部320に対して電源部310の反対側(制御部320に対して第1方向Xの負方向側)に設けられている。言い換えると、第3方向Zから見て、電源端子314は、電源部310と第1方向Xに並ぶ領域内に位置している。この場合、例えば、電源部310と電源端子314とが第2方向Yにおいて互いにずれて配置されている場合と比較して、電源部310と電源端子314との間の距離を短くすることができ、後述する電源配線316の全長を短くすることができる。しかしながら、電源端子314の配置は本実施形態に係る配置に限定されない。例えば、電源端子314は、第2方向Yにおいて電源部310からずれて配置されていてもよい。この場合、電源端子314は、例えば、筐体100の第1部分110の第2方向Yにおける中心に位置していてもよいし、又は筐体100の第1部分110の第2方向Yにおける中心から第2方向Yの正方向に向けてずれて位置していてもよい。
制御端子324は、第2方向Yにおいて電源端子314と隣り合っている。本実施形態では、制御端子324は、電源端子314に対して第2方向Yの正方向側に位置している。しかしながら、電源端子314及び制御端子324のレイアウトは本実施形態に係るレイアウトに限定されるものではない。例えば、制御端子324は、電源端子314に対して第2方向Yの負方向側に位置していてもよい。
電源端子314及び制御端子324は、それぞれ、電源配線316及び制御配線326を介して、電源部310及び制御部320に電気的に接続されている。また、制御部320(制御基板322)は、切欠き322aを有している。電源配線316は、制御部320の切欠き322aを通過している。例えば、切欠き322aが設けられていない場合(例えば、制御基板322が矩形形状を有する場合)に電源配線316を電源部310及び電源端子314に接続するためには、電源配線316を電源部310に対して迂回させるか、或いは電源配線316を通過させるためのスペースが形成されるように電源部310を第2方向Y又は第3方向Zに移動させる必要がある。電源配線316を電源部310に対して迂回させた場合、電源配線316の全長が長くなり得る。また、電源部310を第2方向Y又は第3方向Zに対して移動させた場合、電源部310を配置するためのスペースが大きくなり得る。これに対して、本実施形態においては、電源配線316を電源部310に対して迂回させる必要がなく、電源配線316の全長を短くすることができる。また、本実施形態においては、電源部310を第2方向Y又は第3方向Zに移動させる必要がなく、電源部310を配置するためのスペースを小さくすることができる。しかしながら、制御基板322は、切欠き322aを有していなくてもよく、例えば矩形形状を有していてもよい。
図8は、図1から図7を用いて説明した筐体100に収容される光学装置200の動作の一例を説明するための図である。図8における第1方向X及び第2方向Yは、図1から図7における第1方向X及び第2方向Yとそれぞれ同様である。
図1から図7を参照しながら、図8を参照して、光学装置200の動作の一例を説明する。
光学装置200は、送信部210、可動反射部220、受信部230及びビームスプリッタ240を備えている。図8では、送信部210、可動反射部220、受信部230及びビームスプリッタ240は、模式的に、第1方向X及び第2方向Yの双方に平行な一平面内に位置している。しかしながら、実際のレイアウトにおいては、送信部210、可動反射部220、受信部230及びビームスプリッタ240は、第1方向X及び第2方向Yの双方に平行な一平面内に位置していなくてもよいし、又は第1方向X及び第2方向Yの双方に平行な一平面内に位置していてもよい。
図8では、送信部210、可動反射部220、受信部230及びビームスプリッタ240を伝搬する電磁波は、破線によって示されている。
送信部210は、電磁波を送信する。一例において、送信部210によって送信される電磁波は、光、具体的には、赤外線である。しかしながら、送信部210によって送信される電磁波は、赤外線の波長と異なる波長の光(例えば、可視光線又は紫外線)であってもよいし、又は光の波長と異なる波長の電磁波(例えば、電波)であってもよい。一例において、送信部210は、パルス波を送信する。しかしながら、送信部210は、連続波(CW)を送信してもよい。一例において、送信部210は、電気的エネルギー(例えば、電流)を電磁波に変換可能な素子(例えば、レーザダイオード(LD))である。
送信部210から送信された電磁波は、ビームスプリッタ240を透過して可動反射部220に入射し、可動反射部220によって反射される。可動反射部220は、例えば、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)ミラーである。
可動反射部220によって反射された電磁波は、窓部130を透過してセンサ装置10の外部に向けて出射される。センサ装置10の外部に向けて出射された電磁波は、センサ装置10の外部に位置する物体(図8では不図示)に入射し、物体によって反射される。物体によって反射され、又は散乱された電磁波は、窓部130を透過して可動反射部220に入射する。可動反射部220に入射した電磁波は、可動反射部220による反射及びビームスプリッタ240による反射を順に経て、受信部230に入射する。受信部230は、受信部230に入射した電磁波を受信する。一例において、受信部230は、電磁波を電気的エネルギー(例えば、電流)に変換可能な素子(例えば、アバランシェフォトダイオード(APD))である。
センサ装置10は、例えば、LiDAR(Light Detection And Ranging)である。一例において、センサ装置10は、ToF(Time of Flight)に基づいて、センサ装置10と、センサ装置10の外部に位置する物体と、の間の距離を測定する。この例において、センサ装置10は、センサ装置10から電磁波が送信された時間(例えば、送信部210から電磁波が送信された時間)と、センサ装置10から送信され、かつセンサ装置10の外部に位置する物体によって反射された電磁波がセンサ装置10によって受信された時間(例えば、受信部230によって電磁波が受信された時間)と、の差に基づいて、上記距離を算出する。
光学装置200は、水平方向(第1方向X及び第2方向Yの双方に平行な平面に沿った方向)に沿って広がる視野Fを有している。具体的には、可動反射部220は、軸222の周りに揺動可能になっている。軸222は、第3方向Zに沿って延伸している。光学装置200の視野Fは、可動反射部220の最大揺動角に応じて決定されている。可動反射部220の揺動角が0度であるとき、送信部210から送信され、かつ可動反射部220によって反射された電磁波は、直線Lを通過する。第3方向Zの正方向から見て、可動反射部220が反時計回りに光学装置200の最大揺動角だけ揺動したとき、送信部210から送信され、かつ可動反射部220によって反射された電磁波は、視野Fの一端部(図8における視野Fの左側端部)を通過する。第3方向Zの正方向から見て、可動反射部220が時計回りに光学装置200の最大揺動角だけ揺動したとき、送信部210から送信され、かつ可動反射部220によって反射された電磁波は、視野Fの上記一端部の反対側の他端部(図8における視野Fの右側端部)を通過する。
光学装置200は、水平方向(第1方向X及び第2方向Yの双方に平行な平面に沿った方向)だけでなく、水平方向と異なる方向(例えば、鉛直方向(例えば、第1方向X及び第3方向Zの双方に平行な平面に沿った方向))に沿って広がる視野を有していてもよい。或いは、光学装置200は、水平方向(第1方向X及び第2方向Yの双方に平行な平面に沿った方向)に代えて、水平方向と異なる方向(例えば、鉛直方向(例えば、第1方向X及び第3方向Zの双方に平行な平面に沿った方向))に沿って広がる視野を有していてもよい。すなわち、光学装置200は、少なくとも一方向に沿って広がる所定の視野を有していてもよい。
例えば、光学装置200が鉛直方向(第1方向X及び第3方向Zの双方に平行な平面に沿った方向)に沿って広がる視野を有する場合、可動反射部220は、第2方向Yに沿って延伸する軸の周りに揺動可能になっている。すなわち、光学装置200の視野の広がりに応じて、可動反射部220は、少なくとも一軸の周りに揺動可能となっている。
図3及び図4に示すように、筐体100の外面には、第1形状部152及び第2形状部154が設けられている。第1形状部152及び第2形状部154は、筐体100の外部に位置する他の形状部と係合可能になっている(第1形状部152又は第2形状部154と、筐体100の外部に位置する他の形状部と、の関係の詳細は後述する。)。視野Fは、第1形状部152及び第2形状部154によって位置決め(固定)することができる。具体的には、第3方向Z(すなわち、視野Fが広がる方向に垂直な方向、又は軸222の延伸方向)から見て、第1形状部152及び第2形状部154は、直線L(すなわち、第3方向Zから見て、光学装置200の視野Fの中心を通過する仮想的な直線、又は揺動角が0度における可動反射部220によって反射された電磁波が通過する仮想的な直線)と同一直線上に並んでいる。したがって、第1形状部152及び第2形状部154(すなわち、係合部)を筐体100の外部に位置する他の形状部(すなわち、係合部)に係合させることで、筐体100を第3方向Zの周りに回転させないようにすることができ、視野F(すなわち、直線L)が位置決め(固定)される。また、第3方向Zから見て第1形状部152及び第2形状部154が直線Lと同一直線上に並んでいるため、センサ装置10のユーザは、第1形状部152及び第2形状部154を目印として、光学装置200の視野Fの中心の位置を認識することができる。
第1形状部152及び第2形状部154は、直線Lと同一直線上でなく、第3方向Zから見て、直線Lから第2方向Yにずれていてもよい。すなわち、第3方向Zから見て、第1形状部152及び第2形状部154は、直線Lに平行な方向に沿って並んでいてもよい。この場合においても、第1形状部152及び第2形状部154を筐体100の外部に位置する他の形状部に係合させることで、筐体100を第3方向Zの周りに回転させないようにすることができ、視野Fが位置決めされる。
第1形状部152及び第2形状部154の各々は、凹部となっている。したがって、第1形状部152及び第2形状部154の各々が凸部である場合と比較して、第1形状部152及び第2形状部154が筐体100の外部の要素に接触して干渉する可能性を低減することができる。しかしながら、第1形状部152及び第2形状部154の各々は、凸部であってもよい。この場合においても、第1形状部152及び第2形状部154を、筐体100の外部に位置する他の形状部に係合させることができる。また、第1形状部152及び第2形状部154の一方が凹部であり、第1形状部152及び第2形状部154の他方が凸部であってもよい。すなわち、第1形状部152及び第2形状部154は、互いに独立して、凹部又は凸部にすることができる。
筐体100の外部に位置し、第1形状部152及び第2形状部154に係合する他の形状部は、第1形状部152及び第2形状部154が凹部又は凸部であるかに応じて、凸部又は凹部にすることができる。例えば、第1形状部152(第2形状部154)が凹部(例えば、位置決め穴)であるとき、センサ装置10の外部に位置する他の形状部は、凸部(例えば、位置決めピン)にすることができる。一方、第1形状部152(第2形状部154)が凸部(例えば、位置決めピン)であるとき、センサ装置10の外部に位置する他の形状部は、凹部(例えば、位置決め穴)にすることができる。
第1形状部152及び第2形状部154は、筐体100(第1部分110)の底面(第1面112)に設けられている。この場合、第1形状部152及び第2形状部154に係合する他の形状部が設けられた載置面に筐体100を載置するだけで、視野Fを位置決めすることができる。したがって、視野Fの位置決めが容易となっている。ただし、第1形状部152及び第2形状部154は、筐体100(第1部分110)の底面(第1面112)と異なる面に設けられていてもよい。また、第1形状部152及び第2形状部154は、本実施形態のように第1形状部152及び第2形状部154の双方が筐体100(第1部分110)の第1面112に設けられる等、筐体100の共通の面に設けられていてもよい。或いは、第1形状部152及び第2形状部154は、例えば、第1形状部152が筐体100(第1部分110)の第1面112に設けられ、かつ第2形状部154が筐体100(第2部分120)の第2面122に設けられる等、互いに異なる面に設けられていてもよい。
第1形状部152は、第2形状部154に対して筐体100の後側(第1方向Xの負方向側)に位置している。また、第1形状部152は、筐体100の前方(第1方向Xの正方向)よりも筐体100の後方(第1方向Xの負方向)に位置している。さらに、第1形状部152(凹部)は、筐体100(第1部分110)の底面(第1面112)と、筐体100(第1部分110)の外側面(電源端子314及び制御端子324が設けられた外側面)と、が交わる部分に設けられている。第2形状部154は、第1形状部152に対して筐体100の前側(第1方向Xの正方向側)に位置している。また、第2形状部154は、筐体100の後方(第1方向Xの負方向)よりも筐体100の前方(第1方向Xの正方向)に位置している。さらに、第2形状部154は、筐体100(第1部分110)の前側面(第1側面114)から後方(第1方向Xの負方向)に向けてずれて位置している。ただし、第2形状部154(凹部)は、第1形状部152と同様にして、筐体100(第1部分110)の底面(第1面112)と、筐体100(第1部分110)の外側面(第1側面114)と、が交わる部分に設けられていてもよい。すなわち、第1形状部152及び第2形状部154のうちの少なくとも一方は、筐体100の底面(例えば、第1面112)と、筐体100の外側面(例えば、第1側面114、又は電源端子314及び制御端子324が設けられた面)と、が交わる部分に設けられていてもよい。
本実施形態では、第1形状部152及び第2形状部154によって、第3方向Zから見たときの視野(視野F)が位置決めされている。しかしながら、第3方向Zと異なる方向、例えば、第2方向Yから見たときの視野であっても、本実施形態において説明した方法と同様の方法に従って第1形状部152及び第2形状部154を用いることで、位置決めすることができる。
図9は、図3の変形例を示す図である。
第1形状部152(第2形状部154)(例えば、凹部又は凸部)は、第1方向Xに沿って延伸していてもよい。図9に示す例において、第1形状部152(第2形状部154)の第1方向Xにおける長さは、第1形状部152(第2形状部154)の第2方向Yにおける幅より長くなっている。この場合においても、第1形状部152(第2形状部154)を、筐体100の外部に位置し、一方向に長い他の形状部に係合させることで、筐体100を第3方向Zの周りに回転させないようにすることができ、視野Fが位置決めされる。
以上、図面を参照して実施形態及び変形例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
例えば、本実施形態では、筐体100の第1部分110及び第2部分120は、それぞれ、筐体100の下部分及び上部分となっている。しかしながら、筐体100の第1部分110及び第2部分120は、例えば、それぞれ、筐体100の上部分及び下部分であってもよい。
本実施形態において、筐体100は、光学装置200及び電子装置300の双方を収容している。しかしながら、筐体100は、光学装置200のみを収容していてもよく、電子装置300は、筐体100の外部に設けられていてもよい。
本実施形態において、筐体100の第1部分110及び第2部分120は、筐体100の第1面112又は第2面122に対して斜めに沿って分離可能となっている。しかしながら、筐体100の第1部分110及び第2部分120は、筐体100の第1面112又は第2面122に対して平行に沿って分離可能となっていてもよい。
この出願は、2019年12月9日に出願された日本出願特願2019-221928号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
10 センサ装置
100 筐体
110 第1部分
112 第1面
114 第1側面
116 第2側面
118 第3側面
120 第2部分
122 第2面
124 第4側面
126 第5側面
128 第6側面
130 窓部
140 シーリング部材
152 第1形状部
154 第2形状部
200 光学装置
210 送信部
220 可動反射部
222 軸
230 受信部
240 ビームスプリッタ
300 電子装置
310 電源部
312 電源基板
314 電源端子
316 電源配線
320 制御部
322 制御基板
322a 切欠き
324 制御端子
326 制御配線
332 第1支持部材
334 第2支持部材
F 視野
L 直線
X 第1方向
Y 第2方向
Z 第3方向
100 筐体
110 第1部分
112 第1面
114 第1側面
116 第2側面
118 第3側面
120 第2部分
122 第2面
124 第4側面
126 第5側面
128 第6側面
130 窓部
140 シーリング部材
152 第1形状部
154 第2形状部
200 光学装置
210 送信部
220 可動反射部
222 軸
230 受信部
240 ビームスプリッタ
300 電子装置
310 電源部
312 電源基板
314 電源端子
316 電源配線
320 制御部
322 制御基板
322a 切欠き
324 制御端子
326 制御配線
332 第1支持部材
334 第2支持部材
F 視野
L 直線
X 第1方向
Y 第2方向
Z 第3方向
Claims (8)
- 第1面と、前記第1面が向けられた方向に対して側方に向けられており、窓部が設けられた第1側面と、を含む第1部分と、前記第1面が向けられた方向に対して反対側に向けられた第2面を含む第2部分と、を有する筐体と、
前記筐体に収容され、前記筐体の前記第1部分に取り付けられており、前記窓部を透過する電磁波によって物体を走査する光学装置と、
を備え、
前記筐体の前記第1部分と前記第2部分とは、前記第1側面側から前記第1側面側の反対側に向かうにつれて、前記筐体の前記第1面又は前記第2面に対して、前記筐体の前記第2面側から前記筐体の前記第1面側に向かって斜めに分離可能になっている、センサ装置。 - 請求項1に記載のセンサ装置において、
前記第1部分と前記第2部分との間の境界は、一平面に沿って形成されており、
前記第1部分と前記第2部分との間において前記一平面に沿って設けられたシーリング部材をさらに備えるセンサ装置。 - 請求項1又は2に記載のセンサ装置において、
前記第1側面側から前記第1側面の反対側に向かって少なくとも一部が前記光学装置と並ぶ電子装置をさらに備えるセンサ装置。 - 請求項3に記載のセンサ装置において、
前記電子装置は、
前記第1側面側から前記第1側面の反対側に向かう方向に交わる方向に前記光学装置と並ぶ電源部と、
前記第1側面側から前記第1側面の反対側に向かう前記方向に前記光学装置及び前記電源部と並ぶ制御部と、
を有する、センサ装置。 - 請求項4に記載のセンサ装置において、
前記電源部は、前記第1側面側から前記第1側面の反対側に向かう前記方向に沿った厚さを有する少なくとも一の電源基板を含む、センサ装置。 - 請求項4又は5に記載のセンサ装置において、
前記制御部は、前記第1側面側から前記第1側面の反対側に向かう前記方向に沿った厚さを有する少なくとも一の制御基板を含む、センサ装置。 - 請求項4から6までのいずれか一項に記載のセンサ装置において、
前記筐体のうち前記制御部に対して前記電源部の反対側に設けられ、前記電源部に電気的に接続された電源端子をさらに備えるセンサ装置。 - 請求項7に記載のセンサ装置において、
前記制御部は、切欠きを有しており、
前記電源部は、前記制御部の前記切欠きを通過する電源配線を介して、前記電源端子に電気的に接続されている、センサ装置。
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